Введение к работе
Отдельность проведенной работу^
Реакция радиационного захвата нейтронов атомними і, рани уже Солее полувека привлекает к себе ышмпние исследователей по нескольким причинам:
во-первых, ото одна из наиболее распространенных ядерник реакций, доступная для експериментального исследования на всех стабильных и некоторых радиоактивных ядрах;
во-вторых, 'получаемая в этой реакции физическая информация используется для развития ряда фундаментальних полошений: теории атомных ядер;
в-третьих, данные о течениях радиационного захвата нейтронов широко используются при решении прикладных задач ядерной физики, например в таких областях, как ядерная энергетика, ооакторостроенне, радиационное материаловедение и различные применения активяциоиного анализа в народном хозяйство, медшшж , геологин и т.д.
Изучение гамма-переходов между достаточно слочашми начальними компаунд-состояниями и ниаколе8міаими конечными состояниями простой конфигурации позволило получить обіШрпуи информации о спинах, четности, анергиях возбуждения началыг ' и коночных состояний, я также о'сак.лі механизме гамма-распа.і", в частнс ги о влиянии гигантского s.„метрического дипольного резонанса (ГОДИ па вероятности этих гамма-переходов. Результаты исследований первичных гамма-переходов позволили проанализировать роль различных механизмов радиационного захвата, таких как комшпнл-мохшшзм (решения с образованием составного ядра), і.р.імяя ропкштя ( захват на твердой сфере!, канальний захват (с и:імененилм состояния валентных нейтронов относительно инертного остова), прелрашювесный механизм (захват о формированием рходшік состояний).
Особенно ишрокие возможности предоставляю''' после човоння усредненных по' резонансам спектров гамма-лучей рялиацношг "о заквата н^трон'-п, которые получили в последние' два десятилетия
довольно широкое распространение.
Обычно для втих исследований использовались фильтрованные пучки нейтронов со средними анергиями 2 и 24 квВ на основе природных изотопов скандия и железа, которые не обеспечивали необходимую, для подобных исследований чистоту нейтрошюй линии и существенно ограничивали возможности експерименти.
На реакторе ВВР-М ИЯИ Ш Украины для исследований усредненных по нейтронным . резонансам апектров гамма-лучей из (п,у)-реакции разработаны нейтронные фильтры на основе природных и стабильных изотопов, позволяющие получать средние значения энергий нейтронов <Е^> = 1.9; 2.8; 3.5; 24.5; 45; 58 и 132 квВ с полной шириной на половине высоты (ПШПВ) спектра нейтронов АЕ_ от
С п р II
1,5 до Ч квВ и интеноивноотями ОТ 2' 10 до 2-Ю н/см сек.
В настоящей работе для исследования спектров гамма-лучей кроме традиционных пучков нейтронов со средней внергией <Е> и 2 и 24 квВ, впервые попользовались различные модификации спектров нейтронных пучков со ередглми внергиямц <Е > л, 1.4 и <« 1.9 кеВ.
Примером исследований усредненных по резонансам спектров гамма-лучей радиационного захвата фильтрованных нейтронов являются проведенные в данной работе измерения спектров гамма-лучей неодима-144 и нб. Для втих ядер ранее было обнаружено нестатистическое усиление переходов на уровни 2І и неожиданно большое количество уровней с JJ=2 .
На примере ванадия-50 проиллюстрированы возможности методики С ильтровашш' пучков для измерения спектров гамма-лучей захвата в отдельных нейтронных резонансах. Для исследования двух близко рааполо»ешшх резонанеов ванадия-50 были сформированы два соответствующих нейтронных спектра, благодаря чему было подтверждено существование резонанса с внзршьй 4 = 1.9 квВ и Определен С-т'О спин J» =»13/2.
Цель работы: разработка нейтронных интерференционных фильтров для исследования реакции радиационного захвата нейтронов; исследование полных нейтронных сечений материалов фильтров в области интерференционных мшшмумоь и определение их
нейтронных параметров; разработка различных модификаций высокоэффективных гамма-спектрометров для измерения спектров гамма-лучей радиационного захвата нейтронов; измерение спектров гамма-лучей радиационного захвата фильтрованных нейтронов ядрами неодима-143, неодима-145 и ванадия-50; уточнение спинов и четностей нижних возбужденных уровней в исследуемых . ядрах; исследование нестатиотических аффектов в реакция (п,у) на ядрах неодима-143 и 145! проверка существования у ядра ванадии-50 резонанса о энергией 1.9 кэВ и определение его нейтронных характеристик.
Научная новизна результатоь я практическая ценность работы.
-
Впервые измерены полные нейтронные оеченьл четны^ изотопов никеля: N1-58, Пі-ЬО, Ni 52, N1-64 в' диапазоне вноргий 2+8000 еВ, из анализа которых извлечены радиусы потенциального рассеяния и параметры отрицательных и блияайших положительных резонансов, а также подтверждена предсказываемая оптической моделью плавная зависимость радиуса потенциального рассеяния от массового числа. г.
-
На основе стабильных изотопов : элеза-54, хрома-52, никеля-50 и никеля-60 и ряда природных влементої разработаны новые чейтронные фильтры, позволяющие сформироь^ть оптимгчыше пучки нейтронов со средними внергішш-1.8, 2.8, 3.5, 45, 58 и 132 квВ, для исследования спектров гамма-лучей из реакции (п,у(1.
-
Впервые использованы фильтроваї :ше пучки нейтрог-">в атомного реактора со средними внергияш к.1;4 и 1.9 квВ для исследования рет'.ціш радиациоішого захвата нейтронов-в отдельных резонансах. '
-
Созданы высокоэффективные системы многоканальных гамма-спє -.трометров, позволяющие сочетании с широким набором фильтрованных пучков нейтронов проводи/ь ."шкальные исследования в Іпасти ядерной спектроскопии, нейтронной фізики и фундаментальных- свойств атомного ядра.
-
Впервые исследованы спектры гамма-лучей рядиациоігн<_.'о захвата нейтронов ядром ппнядия-50 в резонансах о энергиями 1.42
и 1.9 кэВ. Спин резонанса с внергиеР 1.9 квВ определен впервые.
6) Впервые проведена оценка вероятности проявлення нестотистичеоких аффектов при распаде захватных состояшіи ядер неодима-144 и 146 и предложены возмояаше конфигурации входных состояний, объясняющие ети аффекты.
Основные положения, выпооимие на защиту.
-
Набор новых пучков фильтрованных нейтронов реактора для исследования спектров гамма-лучей радиационного захвата, обладающих высокой интенсивностью'- (2'10 + 2'10 ) н/ісм^'е), высокой степенью моноенергетичности (относительная интенсивность основной линии не менее 80) и оптимальной шириной внергетического нейтронного распределения (ПШПВ в пределах 0.6 + 5 кеВ).
-
Результаты измерения полішх нейтронных сечений четных изотопов никеля: никель-53,60,62,64 в диапазоне внергий нейтронов 2 4 8000 вВ и их параметризация простейшими многоуровневыми форм.мтми как в области иитерфереіщиошшх минимумов сильных резонансов, так и в окрестности самих розонансов.
-
Многоканальный гамма-спектрометр для одновременного измерения до шести спектров гамма-лучей радиационного захвата фильтрованных нейтронов в ре»шме парного или аптикомптоновского спектрометра.
-
Новые вкоперимеїн альные спектроскопические данные о характеристиках нижних возбужденных уровней неодима-144 и неодима-146, полученные из анализа спектров первичных и вторичных гшма-пероходов при радиационном захвате фильтрованных нейтронов.
-
При распаде зе ватных состояний ядер неодима-144 и неодима-146 обнаружено нестатистичэекое усиление гамма-переходов на нижние уровни 2~ и 4.,, объясняющееся повышенным вкладом двухчастичной нейтронной конфигуращш (2f? ,2,2gg/2)?- в общую волновую функцию захватного состояния.
6) В ядро ванадия-^О подтверждено существование резонанса
I.9 квВ и определен его спин. Обнаруженное более низкое, чем у
соседних ядер с кп>1_. *80, значение коэффициента корреляции между
приведенными (інтенсивностями первичных гамма-переходов и спектроскопический фактором (2Jj+1)S конечного состояния для ванадия-51 объясняется вкладом нуклон-фононной входной конфигурации M2,(1/7/2)~1(1/7/2)j(1gg/2)n;11/2+,13/2+>, распадающееся одао-чаотичными И переходами на однофононные протонные конфигурации |12,(1/7/2)р;9/2_,11/2">.
Апробация работы и публикации.
Основные результаты диссертации изложены в 12 печатных
работах и докладывались на I Меадународной конференции по
нейтронной физике, Киев, сентябрь 1987 г.; на XXXVII Всесоюзной
'совещании по ядерной спектроскопии и структуре атомного ядра,
Юрмала, апрель 1988 г.; на Международной конференции по избранным
вопросам структуры ядра, Дубна, ию. ь 1989 г.; на семинаре
Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ, Дубна, июль 1990 г.; на
Международном семинаре "Взаимодействие медленных нейтронов с
ядрами", Дубна, апрель 1991 г. '
Объем и структура диссертации.
